綠色建筑給排水技術及具體應用研究*

邸曉峰

(山西六建集團有限公司 太原 030027)

建筑業的迅速發展為國家的社會經濟建設作出重大貢獻,但隨著工程量和工作量的增加,資源消耗不斷增加,環境受到不同程度的污染和破壞。采用綠色建筑的概念和技術,既可以減少施工期對環境的負面影響,又可以提高資源利用效率。作為建設的重要組成部分,專業的給排水系統設計應以保護環境為出發點,加強新技術、新工藝、新材料的應用,從保障運行出發,最大限度地減少資源消耗。

1 綠色建筑給排水技術的主要優勢

水是一種自然資源,在人們的日常生活和企業生產中發揮著重要作用,但今天全世界都嚴重缺水。因此,政府部門、企業和個人要特別重視水資源保護,靈活運用現代技術,減少生活和生產中對水資源的浪費利用,充分利用。此外,許多人擔心在建設過程中和隨后的使用中能源和資源的消耗。不僅在建筑過程中消耗大量能源,而且在使用過程中消耗大量能源,不僅會影響建筑業可持續化發展,還會對環境造成更大的危害,使人們的生活條件惡化。要解決這個問題,可以在建造過程中采用環保的建筑技術,也可以利用一些可再生資源來代替有限的資源,大大減低不可再生資源的成本,保護資源。在排水系統的設計和施工中,選擇節能技術可以充分發揮水資源的作用,最大限度地降低水資源的成本,也可以滿足日常生活和生產中的用水需求。這些技術的應用大大降低建筑能耗,有利于現代建筑企業的長遠發展。

2 綠色建筑給排水技術的具體應用

2.1 工程概況

項目建設用地面積為31 729 m2,總建筑面積33 200 m2,均為地上建筑規模。建筑高度為23.3 m,這是一座5層的多層公共建筑,建筑北側的工字部分為3層,每層高度為6 m;其余L 形部分共5層,每層高度4 m;綠地率40%。該建筑在設計環節融入綠色建筑理念,為從根本實現設計目標,降低建筑所需能耗,在給排水設計環節將節水技術融入其中,以下著重針對其中應用的技術要點展開分析。

2.2 熱水節能

由于該建筑中的給排水系統水資源利用不足,因此,必須實行合理的熱水節能制度,以保證水資源得到充分利用。

(1)充分利用太陽能及其在供水系統中的應用。太陽能加熱主要分為熱管和真空管加熱,兩種熱效應各有特點,保溫效果突出,可實現全自動化,其運行非常方便,夜間使用時間長。此外,太陽能供暖對環境沒有負面影響,其能效明顯,太陽能供水系統應與施工現場地質環境相結合,受氣候特點等因素影響,合理設置相關參數,為了防止系統在低溫下運行出現故障,保證整個系統的設計效率。在熱力系統建設中,需要注意平行和順序的方法來改善流量平衡。

(2)采用空氣源熱泵,可增加系統熱量,其工作原理與制冷設備相似,吸收空氣熱量并將其傳輸到固定設備上。供氣系統的應用包括蒸發器、過濾器和膨脹閥,整個系統通過制冷劑傳遞熱能。

2.3 中水回用

中水是保持水質的第二可靠水源,可回用,取得良好的節水效果。我國中水技術在國外長期發展,技術體系正在逐漸完善,帶來良好的經濟效益和環境效益。該技術的應用流程如下圖所示:

圖1 中水回用技術應用流程圖

根據綠色建設的評估標準,雨水和次生水優先,而不是市政用水和自主地下井,可以安裝水循環利用、景觀水回收利用等設備。建筑物中的再生水通常用于水的再生。事實上,各類回收的水經處理后可循環再用,達到既定的標準,然后在市政及環保范疇內用作劣質水。再生水通常包括浴缸排水、洗衣房排水、馬桶排水、廚房排水、馬桶排水和空調冷卻水。再生水不是唯一的水源,這些水源一般分為:優質水和混合水:空調冷卻、淋浴排水、廁所排水等水質良好的水源;其他排水:生活污水,不包括廁所排水;生活污水:全部生活污水。中間水處理工藝一般可分為物理化學處理、生物處理和膜處理。理化方法是以滲碳技術與滲濾技術相結合為基礎,廢水中有機物降解的生物學方法采用吸附氧化需氧微生物的方法。膜的處理主要采用不同的過濾器。目前,綠色建筑的水回收系統一般作為優質混合排水或混合排水的再生源,經過簡單處理后可用于綠化灌溉和車道清潔。由于該建筑的給排水量較大,為了從根本降低建筑水耗,該技術是最有效的節水方法之一。

3 雨水收集

隨著人們對節約用水必要性的認識日益提高,開發雨水收集工程也越來越受到重視。雨水作為一種高純度的水源,具有很大的利用價值,通過一系列工程措施利用雨水資源,不僅可以減少自來水的供應,還可以通過補充地下水來減少城市洪水的危險。雨水的收集和再利用不僅可以節約用水,而且可以補充地下水資源,這是實現城市水環境可持續發展的重要措施之一。該技術的應用原理如下圖所示:

圖2 雨水收集技術的應用原理圖

非傳統的水源,例如雨水、再生水等,都有助于改善水的供應。其他必須在貯存、運輸和分配過程中具有足夠的滅菌能力,不會污染水質,保證水質安全;在景觀設計階段將雨水和再生水用于生活景觀水體時,應考慮景觀設計和水質安全措施。由此可見,綠色建筑的雨水收集和循環利用技術首先要達到水質標準。因此,在設計中應增設污水處理廠,并引入常規處理方法:降雨→廢物初始徑流→水庫淤積→過濾→消毒→徑流,結合區內雨水利用現狀,在提高地面滲透率的同時,達到綠色建筑的設計目標[3]。

4 綠色建筑給排水技術的應用策略

4.1 建立循環系統

綠色建筑排水技術的具體應用是綠色建筑排水技術的具體應用。通過建立水循環系統,可以充分利用水資源,對原有廢水進行兩次處理,通過其循環利用,達到節能環保的目的。在現階段的建筑及排水設計階段,受循環水系統成本高昂及土地短缺的影響,大部分發展商不會選擇樓宇內部的凈水系統。因此,政府有關部門應制定法例,要求發展商在工程建設過程中,設立水處理及循環再造系統。可根據具體情況設計一個簡單的雨水和廢水收集池,并進行二次水處理,不僅可用于工程建設,還可用于植被灌溉。

4.2 挑選節能設備

(1)采用優質管道和閥門。目前,管道和閥門一般采用常規材料制造,由于其耐腐蝕和耐水性,在短期內容易發生腐蝕和老化。近年來,隨著新型建材的出現,實現節水調水的新方向。例如,鋁復合鋼管可以有效地解決閥門管與開關接頭的漏水問題。此外,U-PVC 和PERE 管具有防水、防銹和噪音控制功能。

(2)應用節水環衛。用于衛生的水是家庭使用的最重要的水資源之一。因此,家庭更多使用節水的衛生潔具,可有效地節省興建綠色設施所帶來的用水。特別是,必須使用小容量廁所和兩級洗滌槽。此外,也選擇節水淋浴頭,這種淋浴頭的節水效果理想,經研究發現,淋浴頭的節水可以節省普通淋浴所用水量的一半。

4.3 注意超壓管控

按照我國調水調度標準,設置給排水系統管路壓力,但只能在一定程度上緩解給排水系統超壓、側流問題,不能從根本上解決。此外,有關建筑物及排水系統管壓的監管要求過于寬泛,對實際排污中管側漏現象沒有實際作用。研究指出,在建筑工程中,引水管直接注入水庫,在很大程度上造成水資源的流失。當水庫低于周圍建筑物的地基時,由于低壓原因,導致大量水資源被浪費,在清點水道時不采取截水措施,也會造成水資源的浪費,而由于壓力的高度波動,水體可能爆裂,造成嚴重危險。綠色建筑為給排水提供新的節能技術,在管道出口點安裝隔板,可以減少管道合適位置的開口。當水流過頸部時,射流變細或變窄,水壓減小,從而減少因壓力過大而造成的水分損失。另外,要合理調節水壓,就必須根據層高、分水、給排水系統配置等因素確定適當的水壓,然后選擇合適的衛生工具,設置必要的智能壓力,它可以根據不同時期的水需求和水壓變化自動調節和控制壓力,有利于設備的高效正常運行,提高水的可靠性和供水效率。

4.4 做好污水處理

在以前的建筑物中,水箱和水箱都是用金屬材料制成的。長期使用后,易生銹,污染內水,此外,鐵的表面粗糙,容易與微生物結合。為了解決這些問題,需要對水體和水庫的材料進行適當的修改,例如使用不銹鋼、玻璃鋼和其他材料。對于某些特殊部位需要采用混凝土鋼結構,必須用內壁處理,如在內壁上插入瓷磚。某些特殊部位也必須密封,以避免內部水污染。此外,綠色樓宇供水及污水處理技術中的水循環再造,是指收集、消毒及處理住宅、市政及環境用水,這些用水經適宜性測試后,可輸送至城市供水系統。它可以用來澆水,洗車,道路清洗機,廁所沖洗等。其他以提高用水率。將循環再造技術應用于環保樓宇,不但可以滿足使用者的需要,亦可有效減少用水量,減少污水及廢物的排放,保護環境。過去,建筑工程師在設計環保樓宇的供水及排污系統時,只限于減少用水,而忽略環境中水資源的收集及再利用。因此,在綠色建筑和排水技術中,水資源的利用得到改善。

5 結語

總而言之,我國可持續發展僅體現在經濟增長上,也體現在群眾的智力水平上。針對現代環保節能時代的口號,積極推廣環保節能建筑,中國的建設和排水正在進行創新發展。根據節水節能建設的要求,在給排水領域出現許多新的節能環保技術,在有關人員的不斷調查研究中,許多新技術、新材料得到廣泛的推廣應用,許多節水節能措施發揮明顯的應用優勢,大大提高建筑質量,增強其功能性,使建筑企業獲得經濟效益和生態效益,更有效地促進我國社會的可持續發展。